JPH0221101B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0221101B2 JPH0221101B2 JP56052595A JP5259581A JPH0221101B2 JP H0221101 B2 JPH0221101 B2 JP H0221101B2 JP 56052595 A JP56052595 A JP 56052595A JP 5259581 A JP5259581 A JP 5259581A JP H0221101 B2 JPH0221101 B2 JP H0221101B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- air
- cooling
- battery stack
- temperature
- heat pipe
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04007—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids related to heat exchange
- H01M8/04067—Heat exchange or temperature measuring elements, thermal insulation, e.g. heat pipes, heat pumps, fins
- H01M8/04074—Heat exchange unit structures specially adapted for fuel cell
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は空冷式燃料電池に係り、特に電池堆へ
の循環空気流の温度が外部からの新鮮空気導入量
と電池堆からの加熱空気排出量との調整により温
度制御される電池において、電池堆の空気入口側
と出口側の温度差を補償し、温度分布の均一化を
図ることを目的とするものである。
の循環空気流の温度が外部からの新鮮空気導入量
と電池堆からの加熱空気排出量との調整により温
度制御される電池において、電池堆の空気入口側
と出口側の温度差を補償し、温度分布の均一化を
図ることを目的とするものである。
第１図は本発明の対象とする空冷式燃料電池を
示し、電池堆Ｓの一対向周面に空気導入用及び導
出用の各マニホルド１及び２を、又他対向周面に
水素導入用及び導出用の各マニホルド３及び４を
夫々有する。
示し、電池堆Ｓの一対向周面に空気導入用及び導
出用の各マニホルド１及び２を、又他対向周面に
水素導入用及び導出用の各マニホルド３及び４を
夫々有する。
電池に供給される空気の循環路Ｃには、調整ダ
ンパー５を備えた外部空気取入口６と、排気・循
環の各流量比率を調整するダンパー７を備えた排
出口８を有し、これら両ダンパー５，７により新
鮮空気の取入量と、加熱空気の排出量を制御して
ブロワＦによる循環空気で電池を180℃前後の作
動温度に維持する。
ンパー５を備えた外部空気取入口６と、排気・循
環の各流量比率を調整するダンパー７を備えた排
出口８を有し、これら両ダンパー５，７により新
鮮空気の取入量と、加熱空気の排出量を制御して
ブロワＦによる循環空気で電池を180℃前後の作
動温度に維持する。
尚、水素ガスはガス源Ｈより導入路９−電池堆
Ｓ−導出路１０の経路で供給される。
Ｓ−導出路１０の経路で供給される。
さて、電池作動中、負荷電流密度が大きくなる
に従つて電池堆Ｓの空気入口側（IN）と出口側
（OUT）との間の温度差が大きくなり、たとえば
出口温度が190℃であれば入口温度は110〜120℃
でその差は70〜80℃にもなる。
に従つて電池堆Ｓの空気入口側（IN）と出口側
（OUT）との間の温度差が大きくなり、たとえば
出口温度が190℃であれば入口温度は110〜120℃
でその差は70〜80℃にもなる。
電池の特性は温度による影響が大きいので、電
池堆の温度分布が上記の如く不均一になると電池
特性ひいては寿命も低下するという問題があつ
た。
池堆の温度分布が上記の如く不均一になると電池
特性ひいては寿命も低下するという問題があつ
た。
本発明はこのような問題点を解消するため、電
池堆に複数個所定間隔で介在させたガス分離板兼
用の冷却板内に、冷却空気の流通方向に配列する
よう多数のヒートパイプを埋設させ、電池堆にお
ける高温出口側の温度をヒートパイプにより低温
入口側に伝達して電池堆の温度分布を均一化させ
るものである。
池堆に複数個所定間隔で介在させたガス分離板兼
用の冷却板内に、冷却空気の流通方向に配列する
よう多数のヒートパイプを埋設させ、電池堆にお
ける高温出口側の温度をヒートパイプにより低温
入口側に伝達して電池堆の温度分布を均一化させ
るものである。
以下本発明の実施例を第２図乃至第３図につい
て説明する。
て説明する。
電池堆Ｓは、陰陽ガス極とその間に介在する電
解質保持マトリツクスよりなる単位セル１１及び
その両面に水素供給溝１２及び反応空気供給溝１
３を互に交錯する方向に配列してなるカーボン製
ガス分離板１４を多数積重し、且数セル毎にカー
ボン製のガス分離板兼用冷却板１５が介在してい
る。
解質保持マトリツクスよりなる単位セル１１及び
その両面に水素供給溝１２及び反応空気供給溝１
３を互に交錯する方向に配列してなるカーボン製
ガス分離板１４を多数積重し、且数セル毎にカー
ボン製のガス分離板兼用冷却板１５が介在してい
る。
各冷却板１５は上下二分割して空気流通溝１６
を形成すると共に、前記ガス分離板と同様にその
上下両面に反応空気供給溝１３′及び水素供給溝
１２′を形成してガス分離板を兼用している。こ
の冷却板１５の空気流通溝１６間の各隔壁１７に
はヒートパイプ１８が埋設され、流通溝１６を流
れる空気との間で熱交換が行なわれて、高温出口
側の温度をヒートパイプ１８により低温入口側に
伝達する。
を形成すると共に、前記ガス分離板と同様にその
上下両面に反応空気供給溝１３′及び水素供給溝
１２′を形成してガス分離板を兼用している。こ
の冷却板１５の空気流通溝１６間の各隔壁１７に
はヒートパイプ１８が埋設され、流通溝１６を流
れる空気との間で熱交換が行なわれて、高温出口
側の温度をヒートパイプ１８により低温入口側に
伝達する。
ヒートパイプ１８は周知の如く、金属製密閉管
内にウイツクを内張して作動液が封入されてお
り、高温側が蒸発部、低温側が凝縮部となつて熱
伝導を行う。
内にウイツクを内張して作動液が封入されてお
り、高温側が蒸発部、低温側が凝縮部となつて熱
伝導を行う。
上述の如く本発明によれば単位セルとガス分離
板とを交互に積重した電池堆に、冷却空気の流通
方向にヒートパイプを埋設した冷却板を数セル毎
に介在させているので、電池堆の空気出口側と入
口側との温度差をヒートパイプによる熱伝達作用
で低減し電池堆全体の温度分布を均一化すること
ができる。又、ヒートパイプはカーボン製冷却板
の空気流通溝間の各隔壁内に埋設されているの
で、流通空気中に含まれた微量の燐酸（電解液）
によつて腐蝕されるおそれなく、特に流通溝に流
れる冷却空気との熱交換が円滑に行われ、ヒート
パイプとしての熱伝達機能を充分に発揮するなど
の特長を有し、空冷式燃料電池の性能向上に資す
るものである。
板とを交互に積重した電池堆に、冷却空気の流通
方向にヒートパイプを埋設した冷却板を数セル毎
に介在させているので、電池堆の空気出口側と入
口側との温度差をヒートパイプによる熱伝達作用
で低減し電池堆全体の温度分布を均一化すること
ができる。又、ヒートパイプはカーボン製冷却板
の空気流通溝間の各隔壁内に埋設されているの
で、流通空気中に含まれた微量の燐酸（電解液）
によつて腐蝕されるおそれなく、特に流通溝に流
れる冷却空気との熱交換が円滑に行われ、ヒート
パイプとしての熱伝達機能を充分に発揮するなど
の特長を有し、空冷式燃料電池の性能向上に資す
るものである。
第１図は本発明の対象とする空冷式燃料電池の
反応及び冷却空気の流通径路図、第２図は本発明
電池の要部破断による斜面図、第３図は同上の断
面図である。 Ｓ……電池堆、１１……単位セル、１４……ガ
ス分離板、１５……冷却板、１２，１２′……水
素供給溝、１３，１３′……空気供給溝、１６…
…冷却空気流通溝、１７……隔壁、１８……ヒー
トパイプ。
反応及び冷却空気の流通径路図、第２図は本発明
電池の要部破断による斜面図、第３図は同上の断
面図である。 Ｓ……電池堆、１１……単位セル、１４……ガ
ス分離板、１５……冷却板、１２，１２′……水
素供給溝、１３，１３′……空気供給溝、１６…
…冷却空気流通溝、１７……隔壁、１８……ヒー
トパイプ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 単位セルとガス分離板とを交互に積重し、数
セル毎に冷却空気流通溝を有する冷却板を介在さ
せてなる電池堆に、空気が冷却空気及び反応空気
として同一方向に流通する空冷式燃料電池におい
て、前記冷却板には前記冷却空気の流通方向にヒ
ートパイプを埋設してなることを特徴とする空冷
式燃料電池。 ２ 前記ヒートパイプは冷却板の冷却空気流通溝
間の各隔壁に埋設されていることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の空冷式燃料電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56052595A JPS57165972A (en) | 1981-04-07 | 1981-04-07 | Air-cooled fuel battery |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56052595A JPS57165972A (en) | 1981-04-07 | 1981-04-07 | Air-cooled fuel battery |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57165972A JPS57165972A (en) | 1982-10-13 |
| JPH0221101B2 true JPH0221101B2 (ja) | 1990-05-11 |
Family
ID=12919132
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56052595A Granted JPS57165972A (en) | 1981-04-07 | 1981-04-07 | Air-cooled fuel battery |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57165972A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2659951B2 (ja) * | 1987-03-30 | 1997-09-30 | 株式会社東芝 | 燃料電池積層体 |
| JP6231942B2 (ja) * | 2013-11-06 | 2017-11-15 | 本田技研工業株式会社 | 燃料電池スタック |
-
1981
- 1981-04-07 JP JP56052595A patent/JPS57165972A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57165972A (en) | 1982-10-13 |
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